BIM技術在信號施工中的應用研究

鞏 芳

（南京鐵道職業技術學院 江蘇 南京 210000）

1 BIM技術的應用范圍

根據設計和施工實際，開展對施工范圍內信號設計移交模型的深化工作，利用BIM技術達成特定的成果，用以支持或完成全部的信號施工工作。信號設備在施工階段的BIM技術應用范圍可歸類為以下內容[1]。

（1）深化設計：在考慮現場實際并滿足功能需求的前提下，利用BIM技術對設計成果進行驗證并深化設計，交付以深化設計模型為代表的設計成果。

（2）綜合協調：基于各專業BIM模型，對本標段內信號的管線進行統一的空間排布，確保管線可以滿足自身系統以及其它系統的整體要求，以解決空間碰撞問題，同時對協調圖和深化圖出圖以及施工作業進行指導、協調。

（3）施工工藝模擬：利用BIM施工模型，對施工工藝進行三維可視化模擬展示或探討驗證。模擬中的工藝要素是由施工工藝標準或技術交底所提供的。

（4）視頻動畫：利用模型的三維可視化特點，對模型進行操作或演示，并制作成一定時長的視頻格式文件。

（5）施工工序模擬：利用BIM施工模型，對于施工工藝進行三維可視化的模擬展示或探討驗證。模擬中的工序要素是由施工作業流程所提供的。

（6）場布協調管理：建立各階段場地規劃布置模型，通過BIM的三維可視化、漫游等功能，真實反映出施工設備與施工現場的狀況，為管理者溝通、協調和決策提供依據。

2 施工階段的BIM技術應用

2.1 BIM技術應用的意義

2.1.1 可視化

BIM的可視化優勢能夠使施工的管理層人員在項目準備施工前提前預測工程情況，獲得更直觀的三維協調效果圖。通過對項目數據的整合，提高施工時間和作業空間的協調利用率，預先在施工前確定設計中存在的問題與沖突，特別是有交叉作業面的項目和需要共同作業的設備，如通信的光纜布置等。

2.1.2 數字化施工

BIM技術能夠支持項目從設計到施工的整個過程，包括施工中的過程控制。施工前期在BIM應用模型的基礎上，利用3D模擬技術及施工工藝的模擬技術，把傳統的文字和二維圖紙轉換為三維立體的建造過程進行模擬，使施工管理方在施工前就作出合理的安排，優化施工工程的進度，找出問題并提前協調、解決，提高了施工安全管理水平和專業間的協調水平。

2.2 BIM技術應用的目標

2.2.1 BIM輔助圖紙審核

審核設計提供的是BIM模型與二維圖紙的相符性、模型建立的規范性和正確性，以及各專業的沖突等情況。同時，在BIM模型審核過程中，利用BIM的可視化優勢，發現圖紙中可能存在的問題，及時在圖紙會審中反饋，聯合相關專家及時修訂，避免施工沖突或返工。

2.2.2 深化設計

在施工前，利用BIM技術完成對設計圖紙三維模型的搭建，過程中應確保與施工時使用的二維成果內容、深度相一致。深化模型將用于施工階段的模型綜合、碰撞檢查、進度模擬、方案模擬、輔助工程量統計等各項BIM執行內容。

2.2.3 施工方案輔助及工藝模擬

利用BIM施工方案模擬功能，展示重要的施工區域和重要部位的施工方案，對其合理性及方案的不足進行推演，協助施工人員更加充分地理解和嚴格地執行方案的要求。模擬的內容包括但不限于：平面布置可視化、施工道路和堆場的布置、作業工藝、施工順序等，見圖1。

圖1 BIM模型（左）與施工現場（右）

2.2.4 現場及施工過程管理

確保施工階段的BIM工作成果及時準確的傳遞到施工現場。在施工過程中，利用綜合模型和施工方案/工藝輔助模型指導現場施工。對比并及時發現現場施工實物及工藝的錯誤，及時修訂、制止不合格的施工程序，使工藝達到施工標準，全面提高工作效率。

根據現場實際進度與資源配置情況，更新模型中的時間節點，并通過分析及可視化演示，輔助項目現場進度安排、平面布置和資源配置的優化。

3 結論

在信號設計施工過程中，運用Bentely軟件平臺，采用MicroStation CONNECT Edition、Navigator等設計軟件進行BIM設計和碰撞檢查，將BIM技術與鐵路信號施工組織相結合，從原有的數據庫中提取以往工程項目中的信號設備數據，形成模塊化的組合，構建實物仿真模型，完成BIM技術下的信號建設模型設計。BIM技術的應用可為鐵路信號施工帶來長遠的效益，是鐵路信號施工管理發展的必然要求。但受模型精度條件限制，BIM技術在鐵路信號施工的應用仍有很大提升空間[2]。精確度是BIM技術運用的高標準，數據累計是BIM技術運用的基礎，因此下一步將積累信號工程數據，增加數據的模塊化存儲，提高BIM技術的模型精度，并進一步引入3D的全新視點，全面解決在信號施工過程中經常出現單位之間協作的效率差問題，大幅度提高施工的質量和施工進度，為鐵路建設提供了技術平臺和技術支撐。